औद्योगिक जोड़तोड़ या रोबोटिक्स मैनिपुलेटर्स

इंडस्ट्रियल मैनिपुलेटर या रोबोटिक्स मैनिपुलेटर्स ऐसी मशीनें हैं जिनका उपयोग सीधे संपर्क बनाने के बिना सामग्री में हेरफेर या नियंत्रण के लिए किया जाता है। मूल रूप से इसका उपयोग रेडियोधर्मी या जैव-खतरनाक वस्तु में हेरफेर करने के लिए किया गया था जिसे संभालना किसी व्यक्ति के लिए मुश्किल हो सकता है। लेकिन अब उनका उपयोग कई उद्योगों में किया जा रहा है जैसे कि भारी वस्तुओं को उठाना, अच्छी परिशुद्धता के साथ लगातार वेल्डिंग करना आदि उद्योगों के अलावा उनका उपयोग अस्पतालों में सर्जिकल उपकरणों के रूप में भी किया जा रहा है। और अब एक दिन के डॉक्टर अपने ऑपरेशन में बड़े पैमाने पर रोबोटिक्स मैनिपुलेटर्स का उपयोग करते हैं।

विभिन्न प्रकार के औद्योगिक मैनिपुलेटर्स के बारे में बताने से पहले, मैं आपको जोड़ों के बारे में बताना चाहूंगा।

एक संयुक्त के दो संदर्भ हैं। पहला नियमित रेफ़रेंस फ्रेम है जो नियत है। दूसरा संदर्भ फ्रेम तय नहीं है, और इसके कॉन्फ़िगरेशन को परिभाषित करने वाली संयुक्त स्थिति (या संयुक्त मूल्य) के आधार पर पहले संदर्भ फ्रेम के सापेक्ष आगे बढ़ेगा।

हम दो जोड़ों के बारे में जानेंगे जो विभिन्न प्रकार के औद्योगिक मैनिपुलेटर्स के निर्माण में उपयोग किए जाते हैं।

1. उल्टा संयुक्त:

उनके पास स्वतंत्रता की एक डिग्री है और वस्तुओं के बीच घूर्णी आंदोलनों (स्वतंत्रता की 1 डिग्री) का वर्णन करते हैं। उनके कॉन्फ़िगरेशन को एक मूल्य से परिभाषित किया गया है जो उनके पहले संदर्भ फ्रेम के जेड-एक्सिस के बारे में रोटेशन की मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है।

यहाँ हम दो वस्तुओं के बीच संयुक्त जोड़ देख सकते हैं। यहां अनुयायी अपने आधार के आसपास घूर्णी आंदोलन कर सकते हैं।

2. प्रिज्मीय संयुक्त:

प्रिज्मीय जोड़ों में एक डिग्री की स्वतंत्रता होती है और इसका उपयोग वस्तुओं के बीच अनुवाद संबंधी आंदोलनों का वर्णन करने के लिए किया जाता है। उनके कॉन्फ़िगरेशन को एक मूल्य द्वारा परिभाषित किया गया है जो उनके पहले संदर्भ फ्रेम के जेड-एक्सिस के साथ अनुवाद की मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है।

यहां आप एक सिस्टम में विभिन्न प्रिज्मीय जोड़ देख सकते हैं।

विभिन्न प्रकार के औद्योगिक मैनीपुलेटर

उद्योगों में कई प्रकार के औद्योगिक मैनिपुलेटर्स का उपयोग उनकी आवश्यकताओं के अनुसार किया जाता है। उनमें से कुछ नीचे सूचीबद्ध हैं।

• कार्टेशियन रोबोट का समन्वय करें:

इस औद्योगिक रोबोट में, इसके 3 सिद्धांत अक्ष में प्रिज्मीय जोड़ होते हैं या वे एक दूसरे को पूरी तरह से रैखिक करते हैं। ऑटोमोटिव उद्योगों की तरह चिपकने वाले वितरण के लिए कार्टेशियन रोबोट सबसे उपयुक्त हैं। कार्टेशियन का प्राथमिक लाभ यह है कि वे कई रैखिक दिशाओं में जाने में सक्षम हैं। और यह भी वे सीधी-रेखा सम्मिलन करने में सक्षम हैं और प्रोग्राम करना आसान है। कार्टेशियन रोबोट के नुकसान यह हैं कि यह बहुत अधिक जगह लेता है क्योंकि इस रोबोट का अधिकांश स्थान अप्रयुक्त है।

• SCARA रोबोट:

SCAA का चयन चयनात्मक अनुपालन असेंबली रोबोट आर्म या चयनात्मक अनुपालन आर्टिकुलेटेड रोबोट आर्म के लिए है। SCARA रोबोट में मानव हाथ के समान गति होती है। इन मशीनों में एक 'कंधे' और 'कोहनी' दोनों के साथ-साथ एक 'कलाई' अक्ष और ऊर्ध्वाधर गति शामिल होती है। SCARA रोबोट में 2 उल्टे जोड़ और 1 प्रिज्मीय जोड़ होते हैं। SCARA रोबोट में सीमित गति है लेकिन यह इसका लाभ भी है क्योंकि यह अन्य 6 अक्ष रोबोटों की तुलना में तेजी से आगे बढ़ सकता है। यह बहुत कठोर और टिकाऊ भी है। वे ज्यादातर उद्देश्य के अनुप्रयोग में उपयोग किए जाते हैं, जिन्हें पैलेटाइज़िंग, डीई पैलेटाइज़िंग, मशीन लोडिंग / अनलोडिंग और असेंबली जैसे पॉइंट मूवमेंट्स के लिए तेज़, रिपीटेबल और आर्टिकुलेट पॉइंट की आवश्यकता होती है। इसका नुकसान यह है कि इसकी सीमित गति है और यह बहुत लचीला नहीं है।

• बेलनाकार रोबोट:

यह मूल रूप से एक रोबोट बांह है जो एक सिलेंडर के आकार के पोल के चारों ओर घूमता है। एक बेलनाकार रोबोट प्रणाली में गति के तीन अक्ष होते हैं - गोलाकार गति अक्ष और हाथ के क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर आंदोलन में दो रैखिक अक्ष। तो इसमें 1 उल्टा जोड़, 1 बेलनाकार और 1 प्रिज्मीय संयुक्त होता है। आज बेलनाकार रोबोट का उपयोग कम किया जाता है और इसे अधिक लचीले और तेज़ रोबोट द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है लेकिन इतिहास में इसका बहुत महत्वपूर्ण स्थान है क्योंकि इसका उपयोग छह अक्ष वाले रोबोट विकसित होने से पहले बहुत काम करने और धारण करने के लिए किया गया था। इसका लाभ यह है कि यह कार्टेशियन रोबोट की तुलना में बहुत तेजी से आगे बढ़ सकता है अगर दो बिंदुओं में एक ही त्रिज्या हो। इसका नुकसान यह है कि इसे कार्तीय समन्वय प्रणाली से बेलनाकार समन्वय प्रणाली में बदलने के प्रयास की आवश्यकता है।

• PUMA रोबोट:

PUMA (प्रोग्राम के लिए प्रोग्रामेबल यूनिवर्सल मशीन, या प्रोग्रामेबल यूनिवर्सल मैनिपुलेशन आर्म) असेंबली, वेल्डिंग ऑपरेशंस और यूनिवर्सिटी प्रयोगशालाओं में सबसे अधिक इस्तेमाल होने वाला औद्योगिक रोबोट है। यह SCARA रोबोट की तुलना में मानव हाथ के समान है। इसमें SCARA की तुलना में अधिक लचीलापन है लेकिन यह इसकी शुद्धता को भी कम करता है। तो वे कम सटीक काम में उपयोग किए जाते हैं जैसे कि कोडांतरण, वेल्डिंग और ऑब्जेक्ट हैंडलिंग। इसमें 3 उल्टे जोड़ हैं, लेकिन सभी जोड़ समानांतर नहीं हैं, आधार से दूसरा जोड़ अन्य जोड़ों के लिए ऑर्थोगोनल है। यह PUMA को तीनों अक्ष X, Y और Z के अनुरूप बनाता है। इसका नुकसान इसकी कम परिशुद्धता है, इसलिए इसका उपयोग महत्वपूर्ण और उच्च परिशुद्धता वाले आवश्यक अनुप्रयोगों में नहीं किया जा सकता है।

• ध्रुवीय रोबोट:

इसे कभी-कभी गोलाकार रोबोट के रूप में माना जाता है। ये गोलाकार या निकट-गोलाकार काम वाले लिफाफे हैं जो ध्रुवीय समन्वय प्रणाली में तैनात किए जा सकते हैं। वे कार्टेशियन और SCARA रोबोट की तुलना में अधिक परिष्कृत हैं लेकिन इसका नियंत्रण समाधान बहुत कम जटिल है। गोलाकार कार्यक्षेत्र के पास बनाने के लिए इसमें 2 उल्टे जोड़ और 1 प्रिज्मीय जोड़ हैं। इसका मुख्य उपयोग उत्पादन लाइन और पिक एंड प्लेस रोबोट में संचालन को संभालने में है।

कलाई डिजाइन की अवधि में इसके दो विन्यास हैं:

पिच-यव-रोल (XYZ) इंसानी बांह की तरह और रोल-पिच-रोल गोलाकार कलाई की तरह। गोलाकार कलाई सबसे लोकप्रिय है क्योंकि इसे लागू करने के लिए यंत्रवत् सरल है। यह विलक्षण विन्यास प्रदर्शित करता है जिसे पहचाना जा सकता है और फलस्वरूप रोबोट के साथ काम करने से बचा जा सकता है। मजबूत समाधानों की सादगी और एकवचन विन्यास के अस्तित्व के बीच का व्यापार गोलाकार कलाई के डिजाइन के अनुकूल है, और यही इसकी सफलता का कारण है।